摘要：随着我国城市轨道交通运营的快速发展，自动售检票（AFC）系统已经成为城市轨道交通的核心系统，在运营中起着举足轻重的作用。但随着 AFC系统规模不断扩大，其日常运行维护工作面临着越来越大的挑战。为解决 AFC系统的日常运营维护问题，提高管理效率，降低运营成本，本文提出了 AFC智能运维系统的概念和内涵，并从技术层面分析了该系统存在的问题，针对此问题做出应对。

关键词：城市轨道交通；自动售检票；智能运维系统

AFC系统是城市轨道交通的核心系统，是集自动售检票、线路运营调度、线路管理及其他辅助功能于一体的综合自动化系统，在城市轨道交通中具有非常重要的地位。采用计算机技术为核心的计算机网络技术、通信技术、自动售检票技术等现代科技手段，实现对城市轨道交通路网中票务信息的处理、交易及管理。

一、AFC系统概述

AFC系统采用分层分布式网络结构，包括中央服务器、车站级服务器和终端设备三个层次。AFC系统可分为设备层、传输层和应用层三个层次。其中，设备层为 AFC系统的核心，实现对票务信息的处理；传输层为网络连接，将信息传输到车站级服务器；应用层是在车站级服务器上运行的各类应用软件，实现对票务信息的处理。AFC系统的三个层次在网络通信方面通过中间件进行连接和通信。AFC系统采用标准化协议，各设备间通过标准接口实现数据交换和信息共享[1]。AFC系统采用面向对象技术进行系统设计，实现数据处理、设备管理等功能；基于分层分布式网络结构设计，在中央服务器和车站级服务器之间采用分布式应用软件架构。各车站级服务器通过网络通信将运营信息传输给中央服务器，中心服务器通过网络通信将运营信息传输给车站级服务器。AFC系统的主要功能包括票务管理、线路运营调度、线路管理、线网管理、乘客服务、设备管理及其他辅助功能等。AFC系统在我国城市轨道交通中已广泛应用，取得了良好的经济效益和社会效益。

二、智能运维系统的架构

该系统架构主要包括设备层、业务层、数据层和应用层，如图1所示。

（1）设备层。包括 AFC系统硬件设备、软件系统和相关的外部接口设备等。AFC智能运维系统中，所有硬件设备均通过网络接入至智能运维系统，并通过智能运维系统与其他各业务层进行通信，如与运营调度中心的通信、与其他各业务部门的通信等。同时，该部分硬件设备还可以与其它业务系统进行集成，实现系统间的协同工作。

（2）业务层。主要包括两个部分：一是由车站 AFC设备管理、维修人员、车站 OCC （运营指挥中心）等组成的车站运营维护管理子系统，主要负责对 AFC系统进行日常维护；二是由调度中心、车站 OCC、车站客服中心等组成的自动售检票系统（AFC）综合管理子系统，主要负责对 AFC系统进行综合管理。

（3）数据层。该部分主要包括以下两个方面：一是 AFC运营数据管理子系统，主要负责对 AFC运营数据进行管理，并通过数据挖掘和分析技术实现对数据的深度挖掘与分析，为 AFC运营提供决策支持；二是 AFC信息资源管理子系统，主要负责对 AFC相关信息进行管理和分析，实现信息资源的有效整合与利用。

（4）应用层。该部分主要包括以下三个方面：一是数据层实现对海量的数据进行高效采集、存储、分析和处理；二是数据层实现对采集到的数据进行有效处理与分析；三是应用层实现对采集到的数据进行有效利用和分析，并最终形成可供运营决策支持的智能应用。

三、智能运维系统的挑战

根据相关研究，城市轨道交通的设备故障约有30%～40%是可预测和可防范的。AFC系统设备故障约占设备故障总量的40%～50%，而且80%以上的设备故障都是可以通过预知、预防、维护来避免的[2-3]。因此，开展 AFC系统智能运维具有重要意义。但目前， AFC系统运行维护管理存在一些问题：一是 AFC系统庞大复杂，运维人员数量有限，而且对一些关键技术不够了解；二是缺乏统一的数据标准、协议规范和标准管理体系，造成数据交互困难；三是缺乏专业的数据分析技术团队，无法对设备运行状态进行有效分析；四是缺乏专业的运维管理手段和工具，使运维工作无法形成闭环。开展 AFC系统智能运维需要解决设备状态数据标准化、接口协议规范、数据融合、故障预警、故障分析等关键问题。通过建立统一标准规范和统一管理体系，实现对设备运行状态的全面监控和预警；通过与系统相关数据融合及关联分析，实现故障快速准确定位；通过将专业技术人员与管理人员有机结合起来，形成有效的运维工作闭环。

四、改进建议与发展方向

通过对智能运维系统的分析，发现该系统在实际应用中仍存在一定的不足。主要表现为：

（一）基于乘客出行体验， AFC智能运维系统还应进一步优化完善

为了进一步提升城市轨道交通AFC智能运维系统在乘客出行体验方面的有效性，系统需要在设备布置、性能提升、实时监控、用户界面优化、数据分析、个性化服务、乘客反馈机制、员工培训以及换乘流程等多个方面进行综合优化。这包括根据实时客流数据合理分配和升级AFC设备，提供多语言界面以适应不同乘客的需求，通过远程监控和快速响应机制提高系统的稳定性，利用大数据预测和调整运营策略，以及增强乘客参与和反馈，从而确保乘客享受到更加便捷、高效和舒适的出行服务。通过这些措施，AFC系统不仅能够提高运营效率和可靠性，还能增强乘客的满意度和忠诚度，为城市轨道交通的可持续发展提供支持。

（二）为解决智能运维系统的数据标准和规范问题，应统一建立数据交换标准

需要建立一套数据交换协议，规定数据传输的方式、协议和接口，以实现不同系统之间的数据共享和交换。这些协议应支持多种通信技术，包括有线和无线通信。应制定统一的数据格式标准，包括数据的结构、类型、单位和编码规则，以确保数据的一致性和可读性[4]。在制定数据标准时，必须考虑到数据安全和隐私保护的要求。应采用加密技术和访问控制机制，确保数据在传输和存储过程中的安全性。应制定数据管理规范，包括数据的采集、存储、处理、分析和维护等环节，以确保数据的生命周期管理。制定标准后，需要推动其在行业内的实施，并建立相应的监督和审查机制，确保标准得到有效执行。通过上述措施，可以建立一套完善的数据标准和规范体系，为智能运维系统的数据交换和共享提供基础支撑，提高系统的运行效率和可靠性。

结语：

总体而言，城市轨道交通AFC智能运维系统的实施对于提高整个交通系统的智能化水平至关重要。通过采用先进的信息技术，如物联网、大数据分析和人工智能，AFC系统能够实现更高效、更智能的运维管理。然而，为了实现这一目标，我们必须面对并解决技术、管理和操作层面的挑战。这包括建立统一的数据交换标准、提升平台技术与服务质量、创新教学方法与策略，以及加强国际合作和数据安全保护。未来，随着技术的不断进步和智能化水平的不断提高，AFC智能运维系统有望成为城市轨道交通领域的重要创新点，为乘客提供更加安全、便捷和舒适的出行体验，同时也为运营商带来更高的运营效率和经济效益。

参考文献：

[1] 付保明，张宁，陆斌. 城市轨道交通AFC智能运维系统探讨[J]. 铁路通信信号工程技术，2021，18（12）：78-83.

[2] 张义鑫，林磊，张宁，等. 基于云平台和微服务架构的城市轨道交通AFC系统[J]. 都市快轨交通，2021，34（6）：131-139.

[3] 李景虎，蔡佳妮，范海斌，等. 数据与模型双核驱动的城市轨道交通自动售检票智能运维系统架构设计与实现[J]. 城市轨道交通研究，2024，27（6）：202-206.

[4] 鲁霞，王琮，李尽欢. 轨道交通AFC设备读卡器智能报警系统研究[J]. 智慧轨道交通，2024，61（3）：56-59.